JPH0636664B2 - モータ用非磁性シャフト - Google Patents
モータ用非磁性シャフトInfo
- Publication number
- JPH0636664B2 JPH0636664B2 JP60082590A JP8259085A JPH0636664B2 JP H0636664 B2 JPH0636664 B2 JP H0636664B2 JP 60082590 A JP60082590 A JP 60082590A JP 8259085 A JP8259085 A JP 8259085A JP H0636664 B2 JPH0636664 B2 JP H0636664B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- shaft
- magnetic
- present
- magnetic shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、モータ用非磁性シャフトに関する。
各種モータのうち特に磁気記録関連機器、例えばビデオ
テープレコーダ、フロッピーディスクドライブ、ハード
ディスクドライブ、その他に使用されているマイクロモ
ータのシャフトはモータの磁界を外部に漏洩させないよ
うに非磁性の材料が必要とされており、従来は銅、黄
銅、ステンレス鋼などが使用されている。
テープレコーダ、フロッピーディスクドライブ、ハード
ディスクドライブ、その他に使用されているマイクロモ
ータのシャフトはモータの磁界を外部に漏洩させないよ
うに非磁性の材料が必要とされており、従来は銅、黄
銅、ステンレス鋼などが使用されている。
ところで、最近は前記磁気記録関連機器の小型化や軽量
化が強く要求されるにともない、例えばビデオテープレ
コーダの場合にはモータシャフトの１本の単重が１ｇ軽
量化すると、他の周辺部品の小型化が大幅にすすむとと
もにコストも数千円低減されると言う大きな波及効果を
生じるため、モータシャフトの小型、軽量化が可能な非
磁性でかつ耐食性や耐たわみ性に優れさらに製造時、運
搬時、組立時にキズのつきにくい硬い材料のモータシャ
フトが要望されている。またVTR，FDD，HDDなどの各種
マイクロシャフトにも非磁性軽量のものが望まれてい
る。
化が強く要求されるにともない、例えばビデオテープレ
コーダの場合にはモータシャフトの１本の単重が１ｇ軽
量化すると、他の周辺部品の小型化が大幅にすすむとと
もにコストも数千円低減されると言う大きな波及効果を
生じるため、モータシャフトの小型、軽量化が可能な非
磁性でかつ耐食性や耐たわみ性に優れさらに製造時、運
搬時、組立時にキズのつきにくい硬い材料のモータシャ
フトが要望されている。またVTR，FDD，HDDなどの各種
マイクロシャフトにも非磁性軽量のものが望まれてい
る。
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、耐食性や耐た
わみ性に優れ、さらに硬さの高い小型、軽量のモータ用
非磁性シャフトを提供することを目的としたものであ
る。
わみ性に優れ、さらに硬さの高い小型、軽量のモータ用
非磁性シャフトを提供することを目的としたものであ
る。
本発明は各種合金の組成、加工他について広範囲に実
験、検討した結果、耐食性や耐たわみ性に優れ、さらに
硬さの高い小型、軽量のモータ用非磁性シャフトが得ら
れることを見出したことによる。
験、検討した結果、耐食性や耐たわみ性に優れ、さらに
硬さの高い小型、軽量のモータ用非磁性シャフトが得ら
れることを見出したことによる。
すなわち、本発明は重量パーセントで炭素あるいは窒素
の少なくとも一種０．０５％〜１．５％，マンガン１０
〜３０％，クロム１０〜３０％，残部鉄および付随的不
純物より成る合金で構成されたことを特徴とするモータ
用非磁性シャフトである。
の少なくとも一種０．０５％〜１．５％，マンガン１０
〜３０％，クロム１０〜３０％，残部鉄および付随的不
純物より成る合金で構成されたことを特徴とするモータ
用非磁性シャフトである。
ここで、本発明に係るモータ用非磁性シャフトの化学組
成の限定理由について説明する。
成の限定理由について説明する。
炭素および窒素は本発明に係るモータ用非磁性シャフト
の組織をオーステナイト相として透磁率を下げるととも
に、耐たわみ性を向上させる元素であり、少なくとも0.
05％以上は必要である。しかし多量の含有は加工性を劣
化させること、また窒素の多量含有はピンホールやブロ
ーホールの発生を生ずることから１．５％以下とする。
なお望ましくは、０．３〜１．０％が良く、さらに耐食
性を必要とする場合には炭素を０．３％以下、望ましく
は０．２％以下が良い。
の組織をオーステナイト相として透磁率を下げるととも
に、耐たわみ性を向上させる元素であり、少なくとも0.
05％以上は必要である。しかし多量の含有は加工性を劣
化させること、また窒素の多量含有はピンホールやブロ
ーホールの発生を生ずることから１．５％以下とする。
なお望ましくは、０．３〜１．０％が良く、さらに耐食
性を必要とする場合には炭素を０．３％以下、望ましく
は０．２％以下が良い。
クロムは耐食性を向上させるとともに、耐たわみ性や組
織の安定化による飛磁性の確保、さらに合金の比重を下
げて軽量化をするに必要な元素で、少なくとも１０％以
上は必要である。しかし多量の含有は加工性を害するこ
と、またフェライト相の生成を促進して透磁率を上げる
ことから３０％までとした。なお望ましくは１６〜２５
％が良い。
織の安定化による飛磁性の確保、さらに合金の比重を下
げて軽量化をするに必要な元素で、少なくとも１０％以
上は必要である。しかし多量の含有は加工性を害するこ
と、またフェライト相の生成を促進して透磁率を上げる
ことから３０％までとした。なお望ましくは１６〜２５
％が良い。
マンガンはマルテンサイト相やフェライト相の生成を抑
制して非磁性を確保するとともに、加工硬化により耐た
わみ性を向上させ、さらにクロムと同様合金の比重を低
下させて本発明に係るモータ用非磁性シャフトの軽量化
をするに必要な元素で少なくとも１０％は必要である。
しかし、多量の含有は加工性を悪くすることから３０％
までとした。なお、望ましくは１５〜２５％が良い。
制して非磁性を確保するとともに、加工硬化により耐た
わみ性を向上させ、さらにクロムと同様合金の比重を低
下させて本発明に係るモータ用非磁性シャフトの軽量化
をするに必要な元素で少なくとも１０％は必要である。
しかし、多量の含有は加工性を悪くすることから３０％
までとした。なお、望ましくは１５〜２５％が良い。
なお、本発明に係るモータ用非磁性シャフトを構成する
鋼を溶製する際に脱酸剤として少量のＳｉを添加するこ
とはさしつかえなく、また、オーステナイト相の安定化
を目的にＣｕやＮｉの少量を添加すること、さらに耐食
性を向上させる目的でフェライト相の出現しない範囲の
Ｍｏを添加することもさしつかえない。
鋼を溶製する際に脱酸剤として少量のＳｉを添加するこ
とはさしつかえなく、また、オーステナイト相の安定化
を目的にＣｕやＮｉの少量を添加すること、さらに耐食
性を向上させる目的でフェライト相の出現しない範囲の
Ｍｏを添加することもさしつかえない。
本発明に係る耐たわみ性に優れ、軽量で、かつ硬さの高
いモータ用非磁性シャフトは例えば、以下のように製造
される。
いモータ用非磁性シャフトは例えば、以下のように製造
される。
つまり本発明に係る合金の組成となるように原料を配合
し溶解後、鋳造にインゴットを得る。
し溶解後、鋳造にインゴットを得る。
次いでこのインゴットを1100〜1200℃に加熱して熱間鍛
造したのち、熱間で溝ロール加工により棒状とする。そ
の後冷間で伸線加工してシャフト素材とし、この素材を
切断、切削加工してシャフトとする。なお、冷間の伸線
加工工程の途中で歪取り焼鈍するのはさしつかえなく、
900℃以上の加熱が好ましいが、特に最終冷間加工の前
のは溶体化処理として1000℃以上が良く、1050〜1100℃
が望ましい。しかし本発明に係るモータ用非磁性シャフ
トは従来のモータ用非磁性シャフトに比べ硬さが高いこ
とから冷間加工上りでなく、歪取り上り、あるいは溶体
化処理上りの状態でもよい。
造したのち、熱間で溝ロール加工により棒状とする。そ
の後冷間で伸線加工してシャフト素材とし、この素材を
切断、切削加工してシャフトとする。なお、冷間の伸線
加工工程の途中で歪取り焼鈍するのはさしつかえなく、
900℃以上の加熱が好ましいが、特に最終冷間加工の前
のは溶体化処理として1000℃以上が良く、1050〜1100℃
が望ましい。しかし本発明に係るモータ用非磁性シャフ
トは従来のモータ用非磁性シャフトに比べ硬さが高いこ
とから冷間加工上りでなく、歪取り上り、あるいは溶体
化処理上りの状態でもよい。
第１表に示した化学組成を有する合金を高周波真空誘導
溶解炉で溶解後、金型に鋳込みインゴットを得た。なお
窒素は鉄−クロム−窒素の母合金で添加した。
溶解炉で溶解後、金型に鋳込みインゴットを得た。なお
窒素は鉄−クロム−窒素の母合金で添加した。
次いでこのインゴットを1150℃に加熱したのち、鋳造、
圧延にモータ用非磁性シャフト素材を得た。
圧延にモータ用非磁性シャフト素材を得た。
これらインゴットから試験片を採取し比重を測定したと
ころ7.61〜7.64と銅の８．９や黄銅の８．２に比べ遥か
に比重が小さく、またオーステナイト系ステンレス鋼の
ＳＵＳ３１６の７．８に比べても比重が小さく軽量化に
好適であることが判る。
ころ7.61〜7.64と銅の８．９や黄銅の８．２に比べ遥か
に比重が小さく、またオーステナイト系ステンレス鋼の
ＳＵＳ３１６の７．８に比べても比重が小さく軽量化に
好適であることが判る。
次にモータ用シャフトして重要な耐たわみ性について測
定した。なお、測定は素材を０．３ミリに圧延したもの
および圧延後1050℃で１時間加熱後急冷し溶体化処理し
たものから幅１０ミリ、長さ100ミリの板を採取し、片
持ち支持バリ方式で測定長さ３０ミリ、荷重１５グラム
で行ない、試片先端のたわみ量を測定した。また金属組
織の観察、硬さ測定、透磁率の測定、耐食性の測定も行
なった。なお、耐食性の測定は人工海水中で２ケ月放置
したのち評価した。
定した。なお、測定は素材を０．３ミリに圧延したもの
および圧延後1050℃で１時間加熱後急冷し溶体化処理し
たものから幅１０ミリ、長さ100ミリの板を採取し、片
持ち支持バリ方式で測定長さ３０ミリ、荷重１５グラム
で行ない、試片先端のたわみ量を測定した。また金属組
織の観察、硬さ測定、透磁率の測定、耐食性の測定も行
なった。なお、耐食性の測定は人工海水中で２ケ月放置
したのち評価した。
試験結果を第２表に従来使用されている銅および黄銅、
SUS316と併記して示す。
SUS316と併記して示す。
第２表より明らかなように本発明に係るものはたわみ量
が0.29〜0.34と比較例である従来の銅あるいは黄銅のた
わみ量の0.53〜0.63に比べ３６〜５４％小さく、また先
に述べた比重の差を考え合せると、モータ用シャフトの
芯径を細く出来ることから生ずる重量の軽減と、比重の
低下から生ずる重量の軽減の相剰効果でモータの小形化
が大幅に可能になることが判るとともに硬さも遥かに高
いことからキズがつきにくく運搬や組立てが容易で精度
の高いモータを製造出来ることが判る。
が0.29〜0.34と比較例である従来の銅あるいは黄銅のた
わみ量の0.53〜0.63に比べ３６〜５４％小さく、また先
に述べた比重の差を考え合せると、モータ用シャフトの
芯径を細く出来ることから生ずる重量の軽減と、比重の
低下から生ずる重量の軽減の相剰効果でモータの小形化
が大幅に可能になることが判るとともに硬さも遥かに高
いことからキズがつきにくく運搬や組立てが容易で精度
の高いモータを製造出来ることが判る。
また、従来のSUS316と比較に見ると先に述べた比重が小
さいこと、またたわみ量も小さいことから、モータシャ
フトの重量を軽減出来、モータ 小形化が可能になるとともに硬さがＨＶで約120以上高
いことからモータシャフトの製造時、運搬時あるいはモ
ータの組立時にモータシャフトにキズがつきにくく精度
の高いモータを製造出来ることが判る。
さいこと、またたわみ量も小さいことから、モータシャ
フトの重量を軽減出来、モータ 小形化が可能になるとともに硬さがＨＶで約120以上高
いことからモータシャフトの製造時、運搬時あるいはモ
ータの組立時にモータシャフトにキズがつきにくく精度
の高いモータを製造出来ることが判る。
ところで、さらにモータシャフトの重量を軽減させるに
はシャフトの形状を円筒状にして断面二次モーメントに
よる効果で行なえばよい。
はシャフトの形状を円筒状にして断面二次モーメントに
よる効果で行なえばよい。
なお、本発明に係るモータ用非磁性シャフトは耐摩耗性
にも優れていることから軸受部の摩耗が少なく長期間安
定した回転を確保出来る。
にも優れていることから軸受部の摩耗が少なく長期間安
定した回転を確保出来る。
以上説明したように、本発明に係るモータ用非磁性シャ
フトはモータの小型化を可能とし、ひいては周辺部品の
小型化の波及効果により磁気記録関連機器の小形軽量化
をはかること、モータシャフト硬さが高くキズがつきに
くいことからシャフト製造、運搬やモータの組立てが容
易になるとともに精度の良いモータが出来ることなど、
工業上有用である。
フトはモータの小型化を可能とし、ひいては周辺部品の
小型化の波及効果により磁気記録関連機器の小形軽量化
をはかること、モータシャフト硬さが高くキズがつきに
くいことからシャフト製造、運搬やモータの組立てが容
易になるとともに精度の良いモータが出来ることなど、
工業上有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】重量パーセントで炭素あるいは窒素の少な
くとも一種０．０５％〜１．５％，マンガン１０〜３０
％，クロム１０〜３０％，残部鉄および付随的不純物よ
り成る合金で構成されたことを特徴とするモータ用非磁
性シャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082590A JPH0636664B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | モータ用非磁性シャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082590A JPH0636664B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | モータ用非磁性シャフト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61244245A JPS61244245A (ja) | 1986-10-30 |
| JPH0636664B2 true JPH0636664B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=13778695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60082590A Expired - Fee Related JPH0636664B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | モータ用非磁性シャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636664B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9634549B2 (en) | 2013-10-31 | 2017-04-25 | General Electric Company | Dual phase magnetic material component and method of forming |
| US10229777B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-03-12 | General Electric Company | Graded magnetic component and method of forming |
| US10229776B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-03-12 | General Electric Company | Multi-phase magnetic component and method of forming |
| US11661646B2 (en) | 2021-04-21 | 2023-05-30 | General Electric Comapny | Dual phase magnetic material component and method of its formation |
| US11926880B2 (en) | 2021-04-21 | 2024-03-12 | General Electric Company | Fabrication method for a component having magnetic and non-magnetic dual phases |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5917831B2 (ja) * | 2011-05-17 | 2016-05-18 | アスモ株式会社 | ロータ、モータ、及び電動パワーステアリング用モータ |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60082590A patent/JPH0636664B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9634549B2 (en) | 2013-10-31 | 2017-04-25 | General Electric Company | Dual phase magnetic material component and method of forming |
| US10190206B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-01-29 | General Electric Company | Dual phase magnetic material component and method of forming |
| US10229777B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-03-12 | General Electric Company | Graded magnetic component and method of forming |
| US10229776B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-03-12 | General Electric Company | Multi-phase magnetic component and method of forming |
| US11661646B2 (en) | 2021-04-21 | 2023-05-30 | General Electric Comapny | Dual phase magnetic material component and method of its formation |
| US11926880B2 (en) | 2021-04-21 | 2024-03-12 | General Electric Company | Fabrication method for a component having magnetic and non-magnetic dual phases |
| US11976367B2 (en) | 2021-04-21 | 2024-05-07 | General Electric Company | Dual phase magnetic material component and method of its formation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61244245A (ja) | 1986-10-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |